使用非易失性随机存取存储器的服务器中的增强系统睡眠状态支持技术方案

在计算机系统中使用非易失性随机存取存储器（NVRAM）来增强对睡眠状态的支持。该计算机系统包括处理器、字节可重写和字节可擦除的非易失性随机存取存储器（NVRAM）以及功率管理（PM）模块。动态随机存取存储器（DRAM）提供系统地址空间的一部分。该PM模块拦截由操作系统发起的进入睡眠状态的请求、将数据从DRAM复制到NVRAM、将系统地址空间的该部分从DRAM映射到NVRAM以及在转变到睡眠状态时关闭DRAM。在出现唤醒事件时，PM模块使控制返回操作系统使得计算机系统在操作系统不知道系统地址空间的该部分已经映射到NVRAM的情况下恢复工作状态操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用非易失性随机存取存储器的服务器中的增强系统睡眠状态支持
本专利技术的实施例涉及计算机系统；并且更具体地，涉及使用非易失性随机存取存储器对计算机系统中睡眠状态支持的增强。
技术介绍
A.当前存储器和存储配置对于现今的计算机革新的限制因素之一是存储器和存储技术。在常规的计算机系统，主存储器典型地由动态随机存取存储器（DRAM）实现。基于DRAM的存储器因为它必须不断地对内部电容器再充电而甚至在未出现存储器读取或写入时也消耗功率。基于DRAM的存储器是易失性的，这意指一旦去除电力，存储在DRAM存储器中的数据也丢失。近来的研究示出服务器计算机每年使用的电力以令人担忧的速率增加。在2005年，服务器计算机的功耗超出12亿千瓦小时，其代表全世界用电的1%。根据美国能源部提供的统计信息，电的成本在从2000-2007的七年期间已经增加41%。这些统计信息突显对节能的服务器计算机的需要。按常规，服务器操作系统（OS）和虚拟机监视器（VMM）典型地由于例如延迟要求、在崩溃情况下保留系统状态等各种限制而仅支持系统睡眠状态的子集。典型地，支持的系统睡眠状态包括S1（待命状态）和S5（软关闭状态），如由高级配置和功率接口（ACPI）规范版本4.0a限定。在大的存储器配置中，对S4（休眠状态）的支持可由于进入该状态的高延迟而受到限制。对其他睡眠状态的支持不存在或基于OS、VMM和平台配置而变化。这导致失去了服务器平台上功率节省的机会。B.相变存储器（PCM）和相关技术相变存储器（PCM）（有时也称为PCME、PRAM、PCRAM、双向统一存储器、硫属化物RAM和C-RAM）是非易失性计算机存储器类型，其利用硫属化物玻璃的独特特性。由于电流的通过所产生的热，该材料可以在两个状态之间切换：结晶和非晶。PCM的近期版本可以实现两个额外的截然不同状态，从而有效地使存储器存储能力加倍。例如，PCM可以在其中快速写是重要的应用中提供高得多的性能，这部分是因为存储器元件可以更快速地切换，并且还因为个体位可变成1或0而不必首先擦除整个单元块（闪速存储器（“闪存”）是这样的情况）。PCM的高性能使其潜在地在非易失性存储器角色（目前由于存储器存取时间而是性能受限的）中非常有益。另外，尽管PCM设备随着使用而退化，与闪速存储器相比，它们的退化要慢得多。PCM设备可经历近似1亿个写周期。PCM寿命时间受到例如由于在编程期间GeSbTe（GST）热膨胀、金属（和其他材料）迁移和其他机制等机制的限制。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种用于计算机系统的方法，包括：由计算机系统中的功率管理固件拦截所述计算机系统的操作系统发起的进入睡眠状态的请求，所述计算机系统包括耦合于动态随机存取存储器DRAM和非易失性随机存取存储器NVRAM的处理器，所述NVRAM能够由所述处理器进行字节重写和字节擦除，其中所述DRAM对所述计算机系统提供系统地址空间的一部分；将数据从所述DRAM复制到所述NVRAM，将所述系统地址空间的该部分从所述DRAM映射到所述NVRAM以及在所述计算机系统转变到睡眠状态时关闭对所述DRAM的电力供应；以及在出现唤醒事件时，从所述功率管理固件返回控制到所述操作系统，以便在所述操作系统不知道所述系统地址空间的该部分已经映射到所述NVRAM的情况下，所述计算机系统恢复工作状态操作。根据本专利技术的实施例，提供了一种用于计算机系统的装置，包括：所述计算机系统中的处理器；非易失性随机存取存储器NVRAM，其耦合于所述处理器，所述NVRAM能够被所述处理器进行字节重写和字节擦除；以及功率管理模块，其耦合于所述处理器、所述NVRAM和动态随机存取存储器DRAM，其中所述DRAM对所述计算机系统提供系统地址空间的一部分，所述功率管理模块用于拦截所述计算机系统的操作系统发起的进入睡眠状态的请求、将数据从所述DRAM复制到所述NVRAM、将所述系统地址空间的该部分从所述DRAM映射到所述NVRAM以及在所述计算机系统转变到睡眠状态时关闭对所述DRAM的电力供应，以及在出现唤醒事件时使控制返回所述操作系统使得在所述操作系统不知道所述系统地址空间的该部分已经映射到所述NVRAM的情况下所述计算机系统恢复工作状态操作。根据本专利技术的实施例，提供了一种计算机系统，包括：计算机系统中的处理器；非易失性随机存取存储器NVRAM，其耦合于所述处理器，所述NVRAM能够被所述处理器进行字节重写和字节擦除；动态随机存取存储器DRAM，其对所述计算机系统提供系统地址空间的一部分；功率管理模块，其耦合于所述处理器、所述NVRAM和所述DRAM，所述功率管理模块用于拦截由所述计算机系统的操作系统发起的进入睡眠状态的请求、将数据从所述DRAM复制到所述NVRAM、将所述系统地址空间的该部分从所述DRAM映射到所述NVRAM以及在所述计算机系统转变到睡眠状态时关闭对所述DRAM的电力供应，以及在出现唤醒事件时使控制返回所述操作系统使得在所述操作系统不知道所述系统地址空间的该部分已经映射到所述NVRAM的情况下所述计算机系统恢复工作状态操作。附图说明本专利技术通过参考下列描述和附图而最好地理解，这些附图用于图示本专利技术的实施例。在图中：图1图示根据本专利技术的一个实施例的计算机系统，其提供增强睡眠状态支持。图2图示根据本专利技术的一个实施例的计算机系统，其在平台存储分级结构的一个或多个层级中使用非易失性存储器随机存取（NVRAM）。图3图示根据本专利技术的一个实施例在NVRAM与动态随机存取存储器（DRAM）之间的地址映射的示例。图4A图示根据本专利技术的一个实施例进入睡眠状态的计算机系统的方法。图4B图示根据本专利技术的一个实施例退出睡眠状态的计算机系统的方法。具体实施方式在下列描述中，阐述许多具体细节。然而，应该理解可在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术的实施例。在其他实例中，为了不混淆对本描述的理解，可未详细地示出众所周知的电路、结构和技术。在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定都指相同的实施例。此外，当特定特征、结构或特性连同实施例描述时，认为连同其他实施例（无论是否明确描述）实施这样的特征、结构或特性，这在本领域内技术人员的知识内。在下列描述和权利要求中，可使用术语“耦合”和“连接”连同它们的派生词。要理解这些术语不规定为是彼此的同义词。“耦合”用于指示彼此可以或可不直接物理或电接触、彼此共同操作或相互作用的两个或以上的元件。“连接”用于指示彼此耦合的两个或以上的元件之间的通信的建立。加括号的文本以及具有虚线边缘（大的虚线、小的虚线、点划线、点）的框在本文有时用于图示将额外特征添加到本专利技术的实施例的可选操作/部件。然而，这样的记号不应认为是意指仅存在这些选项或可选的操作/部件，和/或也不应认为是意指具有实线边缘的框在本专利技术的某些实施例中不是可选的。下文描述的本专利技术的实施例增强计算机系统（特别地，服务器计算机）的系统睡眠状态。增强的系统睡眠状态提供明显的功率节省。这些服务器计算机上的现有操作系统可以相对于它们对系统睡眠状态的支持而保持不变。在一个实施例中，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：由计算机系统中的功率管理固件拦截所述计算机系统的操作系统发起的进入睡眠状态的请求，所述计算机系统包括耦合于动态随机存取存储器（DRAM）和非易失性随机存取存储器（NVRAM）的处理器，所述NVRAM能够由所述处理器进行字节重写和字节擦除，其中所述DRAM对所述计算机系统提供系统地址空间的一部分；将数据从所述DRAM复制到所述NVRAM，将所述系统地址空间的该部分从所述DRAM映射到所述NVRAM以及在所述计算机系统转变到睡眠状态时关闭对所述DRAM的电力供应；以及在出现唤醒事件时，从所述功率管理固件返回控制到所述操作系统，以便在所述操作系统不知道所述系统地址空间的该部分已经映射到所述NVRAM的情况下，所述计算机系统恢复工作状态操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于计算机系统的方法，包括：由计算机系统中的功率管理固件拦截所述计算机系统的操作系统发起的进入睡眠状态的请求，所述计算机系统包括耦合于动态随机存取存储器DRAM和非易失性随机存取存储器NVRAM的处理器，所述NVRAM能够由所述处理器进行字节重写和字节擦除，其中所述DRAM对所述计算机系统提供系统地址空间的一部分；将数据从所述DRAM复制到所述NVRAM，将所述系统地址空间的该部分从所述DRAM映射到所述NVRAM以及在所述计算机系统转变到睡眠状态时关闭对所述DRAM的电力供应；以及在出现唤醒事件时，从所述功率管理固件返回控制到所述操作系统，以便在所述操作系统不知道所述系统地址空间的该部分已经映射到所述NVRAM的情况下，所述计算机系统恢复工作状态操作。2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：由所述功率管理固件在出现唤醒事件时拦截所述唤醒事件；由所述功率管理固件在使控制返回所述操作系统之前调度反向复制操作；以及在所述控制返回所述操作系统后，在后台中执行所述反向复制操作以将数据从所述NVRAM复制回到所述DRAM。3.如权利要求2所述的方法，其进一步包括：在完成所述反向复制操作时，由所述功率管理固件接收固件事件；以及将系统地址空间的该部分从所述NVRAM重新映射回到所述DRAM。4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：由所述功率管理固件在出现唤醒事件时拦截所述唤醒事件；以及在使控制返回所述操作系统之前将数据从所述NVRAM复制回到所述DRAM。5.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：在进入睡眠状态之前，由所述功率管理固件向睡眠启用寄存器发出命令来向执行睡眠状态转变操作的计算机系统的硬件发送进入睡眠状态的请求。6.如权利要求1所述的方法，其中所述NVRAM提供所述系统地址空间的另一部分。7.如权利要求1所述的方法，其中所述NVRAM包括所述功率管理固件。8.一种用于计算机系统的装置，包括：所述计算机系统中的处理器；非易失性随机存取存储器NVRAM，其耦合于所述处理器，所述NVRAM能够被所述处理器进行字节重写和字节擦除；以及功率管理模块，其耦合于所述处理器、所述NVRAM和动态随机存取存储器DRAM，其中所述DRAM对所述计算机系统提供系统地址空间的一部分，所述功率管理模块用于拦截所述计算机系统的操作系统发起的进入睡眠状态的请求、将数据从所述DRAM复制到所述NVRAM、将所述系统地址空间的该部分从所述DRAM映射到所述NVRAM以及在所述计算机系统转变到睡眠状态时关闭对所述DRAM的电力供应，以及在出现唤醒事件时使控制返回所述操作系统使得在所述操作系统不知道所述系统地址空间的该部分已经映射到所述NVRAM的情况下所述计算机系统恢复工作状态操作。9.如权利要求8所述的装置，其中所述功率管理模块用于：在出现唤醒事件时拦截所述唤醒事件；在使控制返回所述操作系统之前调度反向复制操作；以及在所述控制返回所述操作系统后，在后台中执行所述反向复制操作以将数据从所述NVRAM复制回到所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ库马尔，MK纳奇姆图，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US